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マルチプロジェクトチップ（MPC）およびマルチプロジェクトウェーハ（MPW ）半導体製造方式により、顧客は複数の設計またはプロジェクト間で、ツール（マスクなど）やマイクロエレクトロニクスウェーハの製造コストを共有することができます。
MPC方式では、1つのチップは複数の設計を組み合わせたものであり、この組み合わせたチップが製造工程でウェハー全体に繰り返し配置される。MPC方式では、通常、ウェハーあたりほぼ同数のチップ設計が生成される。
MPW 構成では、異なるチップ設計がウェハ上に集約され、ウェハごとに異なる数の設計/プロジェクトが含まれる場合があります。これは、IC 製造におけるフォトリソグラフィの革新的なマスク作成および露光システムによって可能になります。MPW は従来の MPC 手順に基づいて構築されており、さまざまな設計/プロジェクトの製造量のさまざまな段階とニーズに対してより効果的なサポートを可能にします。MPW 構成は、教育、新しい回路アーキテクチャと構造の研究、プロトタイピング、さらには少量生産をサポートします。[ 1 ] [ 2 ]
世界各地で、企業、半導体ファウンドリ、政府支援機関などから、様々なMPWサービスが提供されています。MPCとMPWはもともと集積回路（IC）の教育と研究のために導入されたもので、一部のMPC/MPWサービス／ゲートウェイは非商用利用のみを目的としています。現在では、MPC/MPWサービスはシステムオンチップ（SoC）の統合に効果的に活用されています。プロトタイプ開発段階で適切なサービスプラットフォームを選択することで、選択したサービスのルールを考慮しながら、MPWサービスによる段階的な生産規模拡大が可能になります。
MPC/MPW 構成は、マイクロ電気機械システム(MEMS) [ 3 ] 、集積フォトニクス[ 4 ] 、シリコン以外の材料 (InP など) を含むフォトニクス製造、フレキシブルエレクトロニクス、マイクロ流体、さらにはチップレットにも適用されています。[ 5 ] [ 6 ]
MPWの改良版として、多層マスク（MLM）構成があります。これは、製造工程の露光段階で限られた数のマスク（例えば4枚）を交換する構成です。残りのマスクは、ウェハ全体にわたってチップごとに同じです。[ 7 ] MLM方式は、いくつかの特定のケースに適しています。
通常、MLM方式は、1つのウェハバッチ（製造ラインに応じて複数のウェハで構成される）と1つの顧客に対して使用されます。MLMを使用することで、より大きなデバイス（ウェハサイズまで）や、通常は数バッチまでのより多くのダイとウェハを製造できます。MLMはMPW生産量からスムーズに移行できるため、小規模/中規模生産にも対応可能です。ただし、すべてのファウンドリがMLM方式に対応しているわけではありません。
利用可能な技術の複雑さと、MPC/MPWを円滑に実行するために必要な要件を考慮すると、ルールに従い、設計のタイミングを守り、推奨される設計ツールを使用することが、MPC/MPWサービスのメリットを最大限に活用する上で非常に重要です。ただし、各サービスプロバイダーは、設計データ、ダイサイズ、設計ルール、デバイスモデル、使用する設計ツール、利用可能なIPブロック、タイミングなど、それぞれ独自の制約条件を持っています。
MPCおよびMPWサービスの所要時間とコストは製造技術によって異なり、設計/プロトタイプは通常、ベアダイまたはパッケージ化されたデバイスとして提供されます。納品物は通常テストされていませんが、ほとんどの場合、製造プロセスの品質はプロセス制御モニター（PCM）などの測定結果によって保証されます。
MPC方式は半導体業界における最初のハードウェアサービスプラットフォームの一つであり、MPW方式はシリコンIC製造に限らず、試作、開発、研究のための他の半導体およびマイクロエレクトロニクス製造分野にも広がり、マイクロエレクトロニクス製造およびファウンドリモデルの一部として継続されている。
多くのMPC/MPWの取り組みは、当初は国内的な活動であったが、研究機関や大学、商業ファウンドリから入手可能な、新興および後に成熟した半導体ファウンドリ技術に基づいて、国際的、グローバルな協力活動へと拡大していった。
CMC Microsystemsは、カナダの非営利団体であり、先端技術の研究開発とイノベーションを加速させています。1984年に設立されたCMCは、マイクロエレクトロニクス、フォトニクス、量子、MEMS、パッケージング分野におけるプロトタイプの設計、製造、テストの障壁を低減しています。ESP（電子センサプラットフォーム）などのCMCテクノロジープラットフォームは、研究開発プロジェクトを迅速に開始させ、エンジニアや科学者がより早く、より低コストで成果を上げられるように支援します。毎年、世界中の企業や100の学術機関から700以上の研究チームがCMCのサービスを利用し、グローバルな製造ネットワークを通じて400以上の設計をプロトタイプ化しています。この支援により、毎年400の産業界との連携が実現し、1,000人の優秀な人材が産業界に参入しています。これらの関係は、学術研究の成果を論文発表、特許取得、商業化といった形で実社会につなげるのに役立っています。
Muse Semiconductorは、元eSiliconの従業員によって2018年に設立されました[ 8 ]。[ 9 ] [ 10 ]会社名「Muse」は、MPW University SErviceの非公式な頭字語です。[ 8 ] Museは、マイクロエレクトロニクス研究者のMPWニーズに応えることに重点を置いています。[ 11 ] [ 12 ] MuseはすべてのTSMCテクノロジーをサポートし、一部のテクノロジーでは最小面積1mm^2のMPWサービスを提供しています。[ 13 ] [ 14 ] MuseはTSMC University FinFETプログラムのメンバーです。[ 15 ] [ 16 ]
最初のよく知られた MPC サービスは、 DARPAがVLSIの技術および人的インフラストラクチャとして 設立したMOSIS (Metal Oxide Silicon Implementation Service) でした。MOSIS は、1978年にLynn Conway がMITで最初の VLSI システム設計コースを組織し、そのコースが「複数大学、複数プロジェクトのチップ設計デモンストレーション」[ 17 ]を生み出し、 1979 年にコース参加者にデバイスを提供した後に1981 年に始まりました。 [ 18 ] [ 19 ] MPC の設計はARPANETを使用して収集されました。教育に加えて、技術的な背景は、標準コンポーネントの制限なしに、費用対効果の高い方法で新しいコンピュータ アーキテクチャを開発および研究することでした。[ 20 ] MOSIS は主に MPW の取り決めにより商用ユーザーにサービスを提供しています。MOSIS は大学サポート プログラムを終了しました。[ 21 ] MOSIS では、オープン (つまり、非独占的) VLSIレイアウト設計ルールまたはベンダー独自のルールのいずれかを使用して、設計が製造のために提出されます。設計は共通のロットにプールされ、ファウンドリで製造プロセスにかけられます。完成したチップ（パッケージ済みまたはベアダイ）は顧客に返却されます。
最初の国際的なシリコン IC MPC サービスである NORCHIP は、1981 年に北欧 4 か国 (デンマーク、フィンランド、ノルウェー、スウェーデン) の間で設立され、1982 年に最初のチップが出荷されました。 [ 22 ]これは、北欧産業基金と各参加国のR&D資金提供機関によって資金提供されました。目標は、トレーニングと、特にアナログおよびデジタル信号処理と電力管理統合の分野における研究と産業間の協力の強化でした。[ 23 ]同じ北欧諸国によって組織された NORCHIP と並行して、GaAs IC デバイスのモデリング技術と高速デジタルおよび RF/アナログMMICのデモンストレーターを作成した Nordic GaAs プログラム NOGAP 1986-1989 がありました。1989 年から 1995 年まで、北欧の大学、研究機関、中小企業はヨーロッパの EUROCHIP に参加し、1995 年以降はEUROPRACTICEに参加しています。[ 24 ] [ 25 ]
1981年から活動しているフランスの企業CMPは、NMOSの提供でMPC事業を開始しましたが、CMOSやその他のさまざまなテクノロジーの提供へと拡大しました。[ 26 ] [ 27 ] CMPはまた、MOSISをはじめとする世界中のMPW協定と連携した、最初の公式な大陸横断MPC/MPW事業でもありました。CMPのサービスには、チップレットのパッケージングに適したマルチチップモジュール（MCM）を含むさまざまなテクノロジーが含まれています。[ 28 ]
シリコン IC 技術を利用した同様の仕組みは、1981 年にオーストラリアで開始された AusMPC、1983 年に開始されたドイツの EIS プロジェクト[ 29 ]、およびルーマニア、ポーランド、スロバキア、ハンガリー、チェコ共和国、ブルガリア、エストニア、ウクライナ、ロシア、ラトビア、リトアニア、スロベニアを対象とする EUROEAST (1994 ～ 1997 年) にも見られます。1994 年に開始された BERCHIP MPC 活動はラテンアメリカで組織されました。1994 年以降、世界中で多数の MPW サービスが開始されています。
Tiny Tapeout [ 30 ]は、オープンソースのツールと PDK を使用することでチップ設計への参入障壁を下げるマルチプロジェクトチップサービスです。テープアウトのコストを削減するために、最大 512 個のアナログおよびデジタル設計がパワーゲートマルチプレクサ[ 31 ]を介して接続されます。2026 年現在サポートされている PDK は、Skywaterの SKY130、IHPの SG13G2、Global Foundriesの GF180mcu です。Tiny Tapeout は、年間複数回のテープアウトの機会をスケジュールしています。